Строение и механизм действия ферментов

Молекулы ферментов обладают сложным строением. В строение молекулы 4 основных структуры:

1. Первичная

2. Вторичная

3. Третичная

4. Четвертичная

Активный центр – это участок на поверхности молекул, обладающий сложным строением и обеспечивающий взаимодействие ферментов с определённым субстратом (вещество на которое действует фермент). Под действие активного центра в молекуле субстрата ослабляются связи, поэтому на химическую реакцию требуется меньший расход энергии. Таким образом механизм действия ферментов связан со снижением энергетического барьера реакции.

При взаимодействии фермента субстрата обязательно образуется промежуточный фермент субстратный-комплекс. Под действием активного центра в молекуле субстрата этого комплекса ослабляются определённые химические связи и происходит химическая реакция, с меньшей затратой энергии чем при обычных условиях в клетке без ферментов.

Энергия активации (энергетический барьер реакции) – это количество энергии необходимой для протекания химической реакции в данных условиях клетки. Из всех молекул субстратов при обычных условиях умеют необходимый энергетический уровень (примерно 15-20%), поэтому с участием ферментов энергетический барьер реакций снижается и в ней могут участвовать недостаточно активные молекулы.

1. Спонтанная реакция – 100ккал.

2. С участием фермента - 30ккал 45 ккал

- 15ккал

Принцип взаимодействие фермента субстрата определяется соответствием структуры поверхности активного центра фермента поверхности молекулы субстрата.

Механизмы взаимодействия условно обозначают как принцип «ключ-замок».

На ряду с общими свойствами белков, ферменты обладают определёнными специфическими свойствами. Активность ферментов зависит от этих свойств, а так же и от особенностей воздействия других веществ на активный центр и белковую часть молекулы фермента.

Ферментов сложного строения (ферментах протеидах) белковая часть молекулы называется апоферментом, не белковая часть такого фермента – коферментом. В состав коферментам могут входить: витамины, пигменты, ионы металлов и другие вещества. Без кофермента, такой фермент не проявляет каталитических способностей.

Активаторы – это вещества повышающие активность ферментов (ионы и соли лёгких металов, витамины, гормоны, метаболиты).

Ингибиторы – это вещества понижающие активность ферментов (ионы и соли тяжёлых металлов, гормоны, метаболиты).